DE745134C - Wassergekuehlte Senderoehre - Google Patents

Description

• Wassergekühlte Senderöhre Bei der Herstellung von Senderöhren für hohe Spannungen mit geringer Heizleistung hat man sich wiederholt mit der Aufgäbe beschäftigt, wassergekühlte Senderöhren mit einer Thoriumkathode zu versehen. Hierbei hatte man eine Reihe von Schwierigkeiten zu überwinden. Insbesondere war es bereits aus den Arbeiten von Langmuir bekannt, däß die Thoriumkathode wegen der -Empfindlichkeit der einatomigen Thoriumschicht ein besonders gutes Vakuum verlangte. Es war ferner bekannt, daß die Empfindlichkeit der Thoriumkathode mit wachsender Spannung immer größer wird. Es war daher bisher nicht möglich gewesen, bei einer Thoriumkathode eine Anodenspannung zu übersteigen, die etwa bei aooo Volt -liegt. Als Fangstoff wurde dabei vorzugsweise Magnesium benutzt.
• Es war auch bereits bekannt, porige Überzüge von Zi.rkon zur Gais.bindttng auf sich beim Betriebe erhitzenden Elektroden anzubringen, die nicht Kathode sind. Von der Anwe:ndung dieser überzüge bei wassergekühlten Senderöhren konnte man sich jedoch keinen Vorteil versprechen, da Zirkon erfahrungsgemäß eine gute gasbindende Wirkung erst bei verhältnismäßig hohenTemperaturen, die in. der Gegend von $oo° C liegen, auf--weist. Nun befindet sich aber die Anode einer wassergekühlten Senderöhre auf einer Temperatur, die wesentlich unter i 5o' C liegt. Auch das Gitter ist, insbesondere wenn es eine gute Wärmestrahlung aufweist, wesentlich kälter als 7oo° C.
• Ungeachtet der sich aus dein Stand der Technik ergebenden Bedenken wurden durch die Anwendung poriger Zirkonschichten oder ähnlicher Werkstoffe als Getier bei der wassergekühlten Thoriumsenderöhre ausgezeichnete Ergebnisse erhalten.
• Gemäß der Erfindixng werden daher bei wassergekühlten Senderöhren mit Thoriumkathode die der Entladung ausgesetzten: Bauteile, insbesondere Metallteile, die nicht Kathode sind, mit einem porigen, gasabsorbierenden Überzug aus Titan Zirkon, Hafnium, Thoriurn, Vanadin, Niob, Tantal oder Uran, Gemischen oder Legierungen oder Verbindungen (z. B. Karbide oder Hydride) dieser Metalle, insbesondere mit Zirkon, überzogen. Die genannten @Verkstoffe haben die Eigenschaft, außer Sauerstoff auch gerade Stickstoff in hervorragendem Maße zu binden. Das ist wesentlich, da diese beiden Gase besonders schädlich für die Thoriumkathode sind. Die günstige gasbindende Wirkung der genannten Getterstoffe bei niedriger Temperatur kann wahrscheinlich darauf zurückgcführt werden, daß die genannten Gase vorzugsweise negative Ionen bilden und daß diese negativen Ionen dann durch die hohe positive Spannung der Anode, auf der sich vorzugsweise ein solcher Getterüberzug befindet, beschleunigt -werden: und dann mit einer Geschwindigkeit, die gaskinetisch einer Temperatur von mehreren Millionen Grad Celsius entspricht, auf den gasbindenden Werkstoff auftreffen. Sie erteilen dabei dem getroffenen Atom des gasbindenden Werkstoffes eine so hohe Energie, daß eine chemische Bindung möglich ist.
• Digenannten gasbindenden Werkstoffe haben bei den Betriebstemperaturen der Entladungsgefäße keinen irgendwie merklichen Dampfdruck, so daß weder die gasbindende Wirkung durch eine hohe Belastung beeindruckt wird noch ein Vergiften der Kathode durch aufdampfende, gasbindende Stoffe zu befürchten ist. Wichtig ist auch, daß nicht nur due erwähnten Elemente, sondern a ,uch ihre beim chemischen Binden der Gasreste entstehenden Verbindungen, wie z. B. Zirkonoxyd und Zirkonnitrid, bei den in Frage kommenden Temperaturen nicht verdampfen oder zerfallen. Die Schmelztemperaturen dieser Verbindungen liegen sogar noch erheblich höher als die Schmelztemperaturen der in Frage kommenden Elemente. Durch diese` Eigenschaften unterscheiden sich die genannten Stoffe ganz. wesentlich von den bei derartigen Röhren bisher im allgemeinen üblichen j gasbindenden Metallen der ersten und zweiten Gruppe des periodischen Systems.
• Günstig ist es auch, daß porige Zirkonschichten und Schichten der anderen genannten gasbindenden Werkstoffe eine sehr geringe Sekundäremission aufweisen, so daß das sogenannte Durchstoßen der Röhre nicht mehr auftritt.
• Durch dieErfindung ist es möglich, wasser-'gekühlte Senderöhren mit Thoriumemission für eine Anodenspannung von iaono V und mehr zu bauen. Gleichzeitig konnte bei einer bestimmten Type die Steilheit von 12 auf =5 mA/V gesteigert werden. Schließlich ist es noch beachtenswert, daß die Röhren nach der Erfindung bei gleichbleibender Kapazität einen der Eanission der Thoriumkathode etitsprechenden höheren Sättigungsstrom aufweisen, so daß beim Kurzwellenbetrieb ein erheblich breiteres Frequenzband durchgelassen werden kann.
• In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel des elektrischen Entladungsgefäßes nach der Erfindung dargestellt. i ist die -Inode, a das Gitter einer -:-assergekühlten Senderöhre. Mit 3 ist der Zirkonüberzug auf dem Gitter und dem belasteten Teil der Anodenfläche bezeichnet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Wassergekühlte Senderöhre, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Thoriumkathode enthält und daß die der Entladung ausgesetzten Bauteile, insbesondere Metallteile, die nicht Kathode sind, mit einem porigen, gasabsorbierenden Überzug; aus Titan, Zirkon, Hafnium, Thorium, Vanadium, Niob, Tantal oder Uran, Gemischen oder Legierungen oder Verbindungen (z. B. Karbide oder Hydride) dieser Metalle, insbesondere mit Zirkon, überzogen sind.